GB/T 51394-2020 水工建筑物荷載標準

UDC

水工建筑物荷載標準

中華人民共和國國家標準

GB/T513942020

水工建筑物荷載標準

Standardforloadonhydraulicstructures

發布實施

2020022720201001

統一書號：1551820664

中華人民共和國住房和城鄉建設部

聯合發布

國家市場監督管理總局

·中華人民共和國國家標準

水工建筑物荷載標準

Standardforloadonhydraulicstructures

/

GBT51394-2020

主編部門：中國電力企業聯合會

中華人民共和國水利部

批準部門：中華人民共和國住房和城鄉建設部

施行日期：年月日

2020101

中國計劃出版社

北京

2020中華人民共和國國家標準

水工建筑物荷載標準

/

GBT51394-2020

☆

中國計劃出版社出版發行

網址：

www.h

jp

地址：北京市西城區木樨地北里甲號國宏大廈座層

11C3

：：()()

郵政編碼電話發行部

10003801063906433

北京市科星印刷有限責任公司印刷

/印張千字

850mm×1168mm1326.5165

年月第版年月第次印刷

202071202071

☆

統一書號：·

1551820664

定價：元

39.00

版權所有侵權必究

侵權舉報電話：()

01063906404

如有印裝質量問題,請寄本社出版部調換中華人民共和國住房和城鄉建設部公告

年第號

202063

住房和城鄉建設部關于發布國家標準

《》

水工建筑物荷載標準的公告

現批準《水工建筑物荷載標準》為國家標準,編號為/

GBT

,。

自年月日起實施

51394-20202020101

本標準在住房和城鄉建設部門戶網站()

公開,并由住房和城鄉建設部標準定額研究所組織中國計劃出版

社出版發行。

中華人民共和國住房和城鄉建設部

年月日

2020227

前言

根據住房和城鄉建設部《關于印發〈年工程建設標準規

2013

范制訂、修訂計劃〉的通知》(建標〔〕號)的要求,標準編制組

20136

經廣泛調查研究,認真總結實踐經驗,參考有關國際標準和國外先

進標準,并在廣泛征求意見的基礎上,制定本標準。

：、、

本標準的主要技術內容是總則術語和符號作用組合及分

、、、、

項系數建筑物自重及永久設備自重靜水壓力揚壓力動水壓

力、地應力及圍巖壓力、土壓力和淤沙壓力、風荷載和雪荷載、冰壓

力和凍脹力、浪壓力、樓面及平臺活荷載、橋式起重機和啟閉機荷

載、溫度作用、灌漿壓力、預應力錨固荷載等。

本標準由住房和城鄉建設部負責管理,由中國電力企業聯合

、,

會水利部負責日常管理由水電水利規劃設計總院和水利部水利

。

水電規劃設計總院負責具體技術內容的解釋執行過程中如有意

見或建議,請寄送水電水利規劃設計總院(地址：北京市西城區六

鋪炕北小街號,郵編：)。

2100120

本標準主編單位：水電水利規劃設計總院

水利部水利水電規劃設計總院

本標準參編單位：中國電建集團中南勘測設計研究院有

限公司

中國電建集團西北勘測設計研究院有

限公司

中國電建集團北京勘測設計研究院有

限公司

中水東北勘測設計研究有限責任公司

長江勘測規劃設計研究有限責任公司

··

1：

本標準主要起草人員黨林才溫續余李光順王志國

蘇加林肖峰姚栓喜崔玉柱

陽運生魏堅政李潤偉周躍飛

劉超萬云輝嚴永璞蔡新合

王超楊利李鋒張捷

馮樹榮周炳昊黃堅于生波

陳紅王漢輝吳劍疆歐紅光

王衛國余培琪

：

本標準主要審查人員周建平汪毅陽恩國金峰

呂明治侯建國韓菊紅唐意

徐建強徐建軍肖平西周鐘

楊家修王國進孟桂萍李德玉

吳正橋雷興順李仕勝

··

2目次

總則…………………()

11

術語和符號………………()

22

術語……………………()

2.12

符號……………………()

2.25

作用組合及分項系數……()

36

()

作用……………………

3.16

………………()

作用組合

3.26

作用分項系數……………()

3.37

建筑物自重及永久設備自重……………()

410

靜水壓力…………………()

511

建筑物的靜水壓力………()

5.111

壩內埋管及地下結構的外水壓力…………()

5.211

………()

邊坡的地下水作用

5.313

揚壓力……………………()

614

一般規定………………()

6.114

混凝土壩的揚壓力………()

6.214

水閘的揚壓力……………()

6.318

水電站廠房和泵站廠房的揚壓力…………()

6.418

動水壓力…………………()

720

一般規定………………()

7.120

時均壓力………………()

7.220

反弧段水流離心力………()

7.321

水流的沖擊力……………()

7.422

脈動壓力………………()

7.523

··

1水擊壓力………………()

7.624

地應力及圍巖壓力………()

827

………………()

一般規定

8.127

巖體初始地應力…………()

8.227

圍巖壓力………………()

8.328

土壓力和淤沙壓力………()

930

擋土建筑物的土壓力……()

9.130

……………()

埋管的土壓力

9.232

淤沙壓力………………()

9.333

風荷載和雪荷載…………()

1035

風荷載…………………()

10.135

雪荷載…………………()

10.237

冰壓力和凍脹力…………()

1138

………………()

動冰壓力

11.138

靜冰壓力………………()

11.239

凍脹力…………………()

11.340

浪壓力……………………()

1245

一般規定………………()

12.145

…………()

直墻式擋水建筑物上的浪壓力

12.245

…………()

斜坡式擋水建筑物上的浪壓力

12.347

樓面及平臺活荷載………()

1350

水電站廠房樓面及平臺活荷載…………()

13.150

泵站廠房樓面活荷載……()

13.252

、、()()

廠房梁墻柱和基礎的樓面平臺活荷載………………

13.354

橋式起重機和啟閉機荷載………………()

1455

橋式起重機荷載………()

14.155

移動式啟閉機荷載……()

14.256

固定式啟閉機荷載……()

14.357

溫度作用…………………()

1558

··

2一般規定………………()

15.158

………………()

邊界溫度

15.259

溫度作用的標準值……()

15.361

灌漿壓力…………………()

1663

()

預應力錨固荷載…………

1764

附錄水工結構主要作用按隨時間變異的分類…………()

A65

附錄水工建筑物的材料重度……………()

B67

附錄混凝土襯砌隧洞的外水壓力折減系數……………()

C71

附錄改進阻力系數法……()

D72

附錄拱壩跌流消能時護坦沖擊力計算…()

E76

附錄簡單管路水擊壓力計算公式………()

F78

附錄主動土壓力系數和靜止土壓力系數

GKa

的計算…………()

K080

附錄波浪要素和波浪爬高計算…………()

H84

附錄水庫壩前水溫計算…………………()

J92

附錄拱壩運行期溫度作用的標準值……()

K95

本標準用詞說明………………()

98

引用標準名錄…………………()

99

：

附條文說明…………………()

101

··

3Contents

………()

1Generalprovisions1

………()

2Termsandsymbols2

…………………()

2.1Terms2

………………()

2.2Smbols5

y

……………()

3Combinationsandartialfactorsofactions6

p

…………………()

3.1Actions6

…………………()

3.2Combinationsofactions6

…………………()

3.3Partialfactorsofactions7

………()

4Selfweihtofstructuresandermanenteuiments10

gpqp

……()

5Hdrostaticressure11

yp

………()

5.1Hydrostaticpressureonstructures11

5.2Externalwaterpressureonpenstocksembeddedin

…………()

damandundergroundstructures11

………()

5.3Actionsofgroundwaterinslopes13

……………()

6Upliftpressure14

……()

6.1Generalrequirements14

…………()

6.2Uliftressureonconcretedams14

pp

………………()

6.3Uliftressureonsluices18

pp

6.4Uliftressureonhdroowerhousesandumin

ppypppg

……………()

planthouses18

…………………()

7Hdrodnamicressure20

yyp

……()

7.1Generalreuirements20

q

…………………()

7.2Time-averagepressure20

………………()

7.3Centrifugalforceofflowonogeesections21

··

4……()

7.4Impactforceofflow22

……()

7.5Fluctuatingpressure23

…………………()

7.6Waterhammerpressure24

…………()

8Groundstressandsurroundingrockpressure27

……()

8.1Generalrequirements27

………()

8.2Initialroundstressofrockmass27

g

………………()

8.3Surroundinrockressure28

gp

………()

9Earthressureandsiltressure30

pp

……()

9.1Earthressureonretaininstructures30

pg

…………()

9.2Earthpressureonburiedpipes32

……………()

9.3Siltpressure33

………………()

10Windloadandsnowload35

……………()

10.1Windload35

……………()

10.2Snowload37

…()

11Iceressureandfrost-heavinforce38

pg

…………………()

11.1Dnamiciceressure38

yp

………()

11.2Staticiceressure39

p

……()

11.3Frost-heavinforce40

g

…………()

12Waveressure45

p

…………………()

12.1Generalrequirements45

()

……

12.2Wavepressureonuprightwaterretainingstructures45

……()

12.3Wavepressureonslopingwaterretainingstructures47

……()

13Liveloadonfloorsandplatforms50

13.1Liveloadonfloorsandlatformsofhdroower

pyp

………………()

houses50

……………()

13.2Liveloadonfloorsofuminlanthouses52

ppgp

,,

13.3Liveloadonfloorsandlatformsofbeamswalls

p

()

………………

columnsandfoundationsofpowerhouses54

………………()

14Loadofbridgecranesandgatehoists55

··

5…………………()

14.1Loadofbridgecranes55

…………………()

14.2Loadofmovablehoists56

……()

14.3Loadoffixedhoists57

…………()

15Thermalaction58

…………………()

15.1Generalreuirements58

q

…………………()

15.2Boundarytemperature59

……()

15.3Characteristicvalueofthermalaction61

………()

16Groutingpressure63

……………()

17Prestressedanchoraeload64

g

AendixAClassificationofvariationofrimar

pppy

actionsonhydraulicstructureswith

…………()

time65

AppendixBUnitweightofmaterialsof

…………()

hdraulicstructures67

y

AendixCReductionfactorsofexternalwater

pp

………()

ressureonconcretelinintunnels71

pg

()

………

AppendixDImprovedresistancecoefficientmethod72

AppendixECalculationofimpactforceofflow

ondownstreamaronofarchdam

p

…………()

underoverfallenerdissiation76

gyp

AendixFCalculationformulaofwater

pp

()

………

hammerpressureinsimplepipelines78

AppendixGCalculationofactiveearthpressure

coefficientKandstaticearth

a

……()

pressurecoefficientK080

AppendixHCalculationofwaveelementsand

………()

run-u84

p

AendixJWatertemeraturecalculationin

ppp

………………()

frontofdams92

··

6AppendixKCharacteristicvalueofthermalaction

………()

onarchdamduringoperationperiod95

…()

Exlanationofwordininthisstandard98

pg

……()

Listofuotedstandards99

q

：()

………

AdditionExplanationofprovisions101

··

7總則

1

為統一水工結構設計的作用取值標準,使設計符合安全可

1.0.1

靠、經濟合理、技術先進的要求,依據現行國家標準《水利水電工程

》,

結構可靠性設計統一標準規定的基本原則制定本

GB50199

標準。

本標準適用于各類水工建筑物的結構設計,適用于以分項

1.0.2

系數表達的極限狀態法設計時的作用取值,以及按單一安全系數

。

法或容許應力法設計時的荷載取值

水工建筑物地震作用的確定應遵循現行國家標準《水工建

1.0.3

筑物抗震設計標準》的有關規定。

GB51247

,

水工建筑物作用或荷載的取值除應符合本標準的規定

1.0.4

外,尚應符合國家現行有關標準的規定。

··

1術語和符號

2

術語

2.1

作用(荷載)

2.1.1action

包括直接作用和間接作用,直接作用指施加在結構上的集中

力或分布力,間接作用指引起結構外加變形或約束變形的原因。

()

作用荷載效應

2.1.2effectofaction

由作用(荷載)引起的結構反應,包括內力、變形和應力等。

作用的代表值

2.1.3representativevalueofaction

設計中用以驗算極限狀態所采用的作用量值,例如標準值、名

義值等。

作用的標準值

2.1.4characteristicvalueofaction

,、

作用的主要代表值可根據對觀測數據的統計作用的自然界

。

限或工程經驗確定

作用的設計值

2.1.5designvalueofaction

作用的代表值與作用分項系數的乘積。

作用(荷載)組合

2.1.6combinationofactions

在不同作用的同時影響下,為驗證某一極限狀態的結構可靠

。

性而采用的一組作用的組合

基本組合

2.1.7fundamentalcombination

按承載能力極限狀態設計時,持久設計狀況或短暫設計狀況

下,永久作用與可變作用的組合。

偶然組合

2.1.8accidentalcombination

按承載能力極限狀態設計時,永久作用、可變作用與一種偶然

作用的組合。

標準組合

2.1.9characteristiccombination

··

2,、

按正常使用極限狀態設計時對永久作用可變作用均采用標

準值的組合。

概率極限狀態法

2.1.10probability-basedlimitstatemethod

結構設計時,直接以影響結構可靠度的基本變量作為隨機變

量,根據結構的極限狀態方程計算結構的失效概率或可靠指標的

；,

方法或者以允許失效概率或目標可靠指標為基礎建立結構可靠

,

度與極限狀態方程之間的數學關系將結構的極限狀態方程轉化

為基本變量標準值或代表值和相應的分項系數形式表達的極限狀

態設計表達式進行設計的方法。

容許應力法

2.1.11allowablestressmethod

使結構或地基在荷載作用下產生的應力不超過規定的容許應

。

力的設計方法

單一安全系數法

2.1.12singlesafetyfactormethod

使結構或地基的抗力與荷載效應之比不低于某一規定安全系

數的設計方法。

設計使用年限

2.1.13desinworkinlife

gg

設計規定的結構能發揮預定功能或僅需局部修復即可按預定

。

功能使用的年限

承載能力極限狀態

2.1.14ultimatelimitstate

對應于結構達到最大承載力或其變形不適于繼續承載的

狀態。

正常使用極限狀態

2.1.15serviceabilitlimitstate

y

對應于結構達到正常使用限制或耐久性能的某項規定限值的

。

狀態

設計狀況

2.1.16designsituation

代表一定時段內結構體系、承受的作用、材料性能等實際情況

的一組設計條件,在該條件下結構不超越有關的極限狀態。

持久設計狀況

2.1.17ersistentdesinsituation

pg

,,

在結構使用過程中一定出現且持續期很長的設計狀況其持

··

3。

續期一般與設計使用年限屬同一數量級

短暫設計狀況

2.1.18transientdesignsituation

在結構施工和使用過程中出現概率較大,而與設計使用年限

相比,其持續期很短的設計狀況。

偶然設計狀況

2.1.19accidentaldesinsituation

g

,

在結構使用過程中出現概率很小且持續時間很短的設計

。

狀況

基本風壓

2.1.20referencewindpressure

風荷載的基準壓力,一般按當地空曠平坦地面上高度處

10m

平均的風速觀測數據,經概率統計得出年一遇最大值確

10min50

定的風速,再考慮相應的空氣密度,按貝努利公式確定的風壓。

基本雪壓

2.1.21referencesnowpressure

雪荷載的基準壓力,一般按當地空曠平坦地面上積雪自重的

觀測數據,經概率統計得出年一遇最大值確定。

50

地面粗糙度

2.1.22terrainrouhness

g

風在到達結構物以前吹越過范圍內的地面時,描述該地

2km

。

面上不規則障礙物分布狀況的等級

凍脹力

2.1.23frost-heavingforce

土的凍脹受到約束時形成的作用于建筑物的力。

靜冰壓力

2.1.24staticicepressure

靜止冰蓋膨脹對建筑物產生的作用力。

動冰壓力

2.1.25dnamiciceressure

yp

。

移動的冰蓋或漂冰對建筑物產生的撞擊力

設計錨固力

2.1.26designanchoringforce

預應力錨索或錨桿設計時,考慮各種因素引起的預應力損失

均完成后,應永久保存的錨固荷載。

超張拉力

2.1.27extradesintensileforce

g

為消除各種因素所引起的預應力損失,錨索張拉時將設計張

。

拉力提高一定比例后實際施加的張拉荷載

··

4符號

2.2

———水的密度；

w

ρ

———水的重度；

γw

———填土的重度；

γ

s

———；

巖石的重度

γ

R

———凝聚力；

c

———內摩擦角；

φ

———淤沙的干重度；

γ

sd

———；

淤沙的浮重度

γ

sb

———淤沙的內摩擦角；

s

φ

———冰的抗壓強度；

fic

———；

冰的抗擠壓強度

fib

———混凝土的比熱；

CC

———混凝土的導熱系數；

λ

c

———混凝土的導溫系數；

a

c

———。

混凝土的表面放熱系數

c

β

··

5作用組合及分項系數

3

作用

3.1

水工結構上的作用可按作用隨時間的變異分為永久作用、

3.1.1

可變作用和偶然作用三類。水工結構主要作用按隨時間變異的分

類可按本標準附錄采用。

A

,

水工結構采用概率極限狀態法設計時對不同作用應采用

3.1.2

不同的代表值,并按本標準的規定確定作用分項系數。永久作用

和可變作用的代表值應采用作用的標準值。偶然作用的代表值,

除本標準已有規定外,可按有關標準的規定,也可根據觀測資料結

合工程經驗綜合分析確定。

,

水工結構采用單一安全系數法或容許應力法設計時荷載

3.1.3

()。

作用取值應采用按本標準規定確定的標準值或代表值

作用組合

3.2

水工結構設計時,應根據不同設計狀況或工況下可能同時

3.2.1

出現的作用,采用各自最不利的組合進行設計。水工結構的設計

狀況及其荷載(作用)組合應按相應結構設計規范確定。

,：

采用概率極限狀態法進行結構設計時應符合下列規定

3.2.2

承載能力極限狀態的持久設計狀況和短暫設計狀況應采

1

用基本組合,偶然設計狀況應采用偶然組合；

作用的偶然組合應只考慮一種偶然作用,與偶然作用同時

2

出現的某些可變作用的標準值,可根據觀測資料和工程經驗適當

折減；

對于正常使用極限狀態,應按作用的標準組合或標準組合

3

；

并考慮長期作用的影響進行分析計算

··

6、

不同極限狀態設計狀況時相應作用組合的設計表達式應

4

符合現行國家標準《水利水電工程結構可靠性設計統一標準》

GB

的規定。

50199

采用單一安全系數法或容許應力法進行結構設計時,荷載

3.2.3

()。

作用組合應分為基本組合和特殊組合

作用分項系數

3.3

,

當水工結構采用概率極限狀態法設計并按承載能力極限

3.3.1

狀態計算時,基本組合中常見作用的作用分項系數取值應符合表

的規定。

3.3.1

表常見作用的作用分項系數

3.3.1

作用分

作用名稱備注

項系數

大體積混凝土結構指依靠其

大體積混凝土結構；重量抵抗傾覆、滑移的結構,如

1.

1.0

土石壩混凝土重力壩、廠房下部結構、

2.

重力式擋土墻等

建筑物

除大體積混凝土結構以外

1.

(結構)

的其他混凝土結構均為普通水

普通水工混凝土結構；

1.1.05

自重；

工混凝土結構

金屬結構()

2.0.95

當作用效應對結構有利時

2.

采用括號內數值

當作用效應對結構有利時采

1.1

地下工程混凝土襯砌

()用括號內數值

0.9

當作用效應對結構有利時采

1.05

永久設備自重

()用括號內數值

0.95

靜水壓力包括外水壓力

1.0

··

7續表

3.1.1

作用分

作用名稱備注

項系數

浮托力—

1.0

實體重力壩、水閘、水電站廠

1.2

房和泵站廠房

無抽排系統時

滲透壓力

揚壓力寬縫重力壩、大頭支墩壩、空

1.1

、

腹重力壩拱壩

揚壓力主排水孔之前

1.1

設抽排系統時

殘余揚壓力主排水孔之后

1.2

—

漸變流時均壓力

1.05

反弧段水流離心力—

1.1

動水壓力水流沖擊力—

1.1

脈動壓力—

1.0

水擊壓力—

1.1

地應力及圍巖壓力—

1.0

主動土壓力；

1.

—

1.2

靜止土壓力

2.

土壓力和

埋管上鉛直土壓力；當作用效應對結構有利時采

1.1.1

淤沙壓力

()

2.側向土壓力0.9用括號內數值

—

淤沙壓力

1.2

風荷載和雪荷載—

1.3

冰壓力和凍脹力—

1.1

—

浪壓力

1.2

一般可變作用

1.2

樓面及平臺活荷載

可控制的可變作用

1.1

橋式起重機和啟閉機荷載包括豎向荷載、水平荷載

1.1

溫度作用—

1.1

灌漿壓力—

1.3

注：當表中所列及其他未列作用的分項系數在結構設計規范有具體規定時,應按

相應結構設計規范的規定執行。

··

8,

當水工結構采用概率極限狀態法設計并按承載能力極限

3.3.2

狀態計算時,偶然組合中的永久作用、可變作用分項系數應按表

的規定取值,偶然作用的分項系數應采用。

3.3.11.0

··

9建筑物自重及永久設備自重

4

水工建筑物(結構)自重的標準值,可按結構設計尺寸與其

4.0.1

材料重度按下式計算確定：

()

G=γV4.0.1

k

式中：———建筑物自重標準值()；

GkkN

3

———材料的重度(/)；

γkNm

3

———建筑物體積()。

Vm

水工建筑物常用材料重度缺乏實測資料時,可按本標準附

4.0.2

。

錄中表采用

BB.0.1

大體積混凝土結構的材料重度應根據選定的混凝土配合

4.0.3

比通過試驗確定,或根據骨料重度、粒徑按本標準附錄中表

B

3

。,/

采用當無試驗資料時可采用

B.0.223.5kNm～

3

/。

24.0kNm

土壩和堆石壩防滲土體的材料重度應根據壩體材料分區

4.0.4

及滲流計算情況,分別采用濕重度、飽和重度或浮重度,其數值可

、。

根據壓實干重度含水量和孔隙率計算得出堆石壩的材料重度

應根據堆石壩材料分區和浸潤線分布,分別采用壓實干重度或浮

重度。土石壩土體和堆石體的壓實干重度應由壓實試驗確定,在

,。

初步計算缺乏資料時可按本標準附錄表采用

BB.0.3

永久設備的自重宜采用設備銘牌重量值；當無銘牌重量

4.0.5

時,應按實際重量計算。

··

10靜水壓力

5

建筑物的靜水壓力

5.1

垂直作用于建筑物(結構)表面某點處的靜水壓強代表值

5.1.1

：

應按下式計算

()

=γH5.1.1

pwrw

2

式中：———計算點處的靜水壓強代表值(/)；

kNm

pwr

33

———水的重度(/),取/,多泥沙河流宜

γkNm9.81kNm

w

通過實測資料分析確定；

———(),

計算點處的作用水頭按計算水位與計算點之

Hm

間的高差確定。

靜水壓力代表值應根據水工建筑物設計狀況或工況相應

5.1.2

的計算水位確定。

壩內埋管及地下結構的外水壓力

5.2

混凝土壩壩內埋管(鋼管)的外水壓強標準值宜按下列規

5.2.1

定確定：

埋管起始斷面的外水壓強宜按下式計算：

1

()

=αγH5.2.1

pekw

2

式中：———鋼管起始斷面的外水壓強標準值(/)；

kNm

pek

———折減系數,可根據埋管外圍的防滲、排水及灌漿等情

α

；

況采用

0.5～1.0

———作用水頭(),正常蓄水位時埋管起始斷面的凈

Hm

水頭。

埋管與下游壩面相接處的外水壓強宜按相應下游水位

2

。

計算

··

11,

埋管起始斷面至埋管與下游壩面相接處的外水壓強可按

3

沿管軸線直線分布計算。

2

當計算的外水壓強標準值小于/時,外水壓強值

4200kNm

2

取/。

200kNm

計算地下結構外水壓強標準值時所采用的設計地下水位

5.2.2

線,應根據實測資料結合水文地質條件和防滲排水效果,并考慮工

、,

程投入運營后可能引起的地下水位變化運行維護管理等因素經

綜合分析確定。

對于混凝土襯砌隧洞,當未設置排水措施時,作用于混凝

5.2.3

土襯砌隧洞的外水壓強標準值可按下式計算：

()

γH5.2.3

pek=ewe

β

2

式中：———隧洞襯砌結構上的外水壓強標準值(/)；

kNm

pek

———隧洞襯砌結構上的外水壓力折減系數,可根據圍巖

e

β

地下水活動狀態,考慮采用的灌漿及排水措施,按本

,

標準附錄選用并結合工程類比或滲流計算綜合

C

分析確定；

———作用水頭(),按設計地下水位線與隧洞中心線之

Hm

e

間的高差確定。

對于地下洞室和混凝土襯砌隧洞,當設置排水措施時,可

5.2.4

根據排水效果和排水設施的可靠性對外水壓力標準值做適當折

減,其折減值可通過工程類比或滲流計算分析確定。

對于鋼板襯砌的壓力隧洞,作用于鋼管的外水壓力作用水

5.2.5

頭標準值宜按下列規定確定：

,

對于埋深較淺且未設排水措施的壓力管道其外水壓力作

1

；

用水頭宜按設計地下水位線與管道中心線之間的高差確定

當壓力隧洞的頂部或外側設置排水洞時,可在考慮巖體透

2

水性及排水效果的基礎上,根據滲流計算和工程類比綜合分析,對

排水洞以上的外水壓力作用水頭做適當折減；

,

當鋼襯外圍設置排水管時可根據排水措施的長期有效

3

··

12,,

性采用工程類比法或滲流計算綜合分析確定外水壓力作用

水頭。

對工程地質、水文地質條件復雜以及深埋、高外水壓力的

5.2.6

地下結構,其外水壓力應進行專門研究,經綜合分析確定。

邊坡的地下水作用

5.3

邊坡設計地下水位線,應根據實測資料,結合水文地質條

5.3.1

,

件和防滲排水效果并考慮工程投入運用后可能引起的地下水位

變化等因素,經綜合分析確定。

邊坡地下水作用應根據各種設計工況對應的設計地下水

5.3.2

位線分析確定?？蓪⒊Ｄ甑叵滤罡咚蛔鳛槌志脿顟B水位,將

、、

特大暴雨持續強降雨可能的泄洪霧雨時出現的暫態高水位作為

短暫狀態水位。

··

13揚壓力

6

一般規定

6.1

混凝土壩、水閘、水電站廠房和泵站廠房等建筑物的揚壓

6.1.1

,。

力應按垂直作用于計算截面全部截面積上的分布力計算

,

作用于建筑物計算截面上的揚壓力分布應根據水工結構

6.1.2

型式、上下游計算水位、地基地質條件及防滲排水措施等情況確

定。確定揚壓力分布時的上、下游計算水位應與計算靜水壓力代

表值的上、下游計算水位一致。

計算截面上的揚壓力代表值應根據該截面上的揚壓力分

6.1.3

。

布圖形計算確定

對于地質條件復雜的大中型工程,可結合有限元滲流分析

6.1.4

確定揚壓力代表值。

混凝土壩的揚壓力

6.2

,()

巖基上的混凝土壩其壩底面揚壓力分布圖可按

6.2.16.2.1

下列情況確定：

壩基設有防滲帷幕和排水孔時,壩底面上游(壩踵)處的揚

1

壓力作用水頭為,排水孔中心線處為(),下游

HH+αH-H

1212

(壩趾)處為,其間各段依次以直線連接,見圖()、()、

H26.2.1ab

()、()；

cd

壩基設有防滲帷幕和上游主排水孔,并設有下游副排水孔

2

及抽排系統時,壩底面上游處的揚壓力作用水頭為,主、副排

H

1

水孔中心線處分別為、,下游處為,其間各段依次以

αHαHH

11222

直線連接,見圖()；

6.2.1e

,

壩基未設防滲帷幕和上游排水孔時壩底面上游處的揚壓

3

··

14,,,

力作用水頭為下游處為其間以直線連接見圖

HH6.2.1

12

()；

f

2b

111

（a）實體重力壩（b）寬縫重力壩及大頭支墩壩（c）拱壩

23

11

（d）空腹重力壩（e）壩基設有抽排系統（f）未設帷幕及排水孔

圖壩底面揚壓力分布

6.2.1

—；—；—；

排水孔中心線主排水孔副排水孔

123

—壩底面上下游處的揚壓力作用水頭差；—計算壩段的壩底面寬度；

HB

—寬縫重力壩的寬縫處或大頭支墩壩的支墩處壩底寬度

b

壩底面的滲透壓力和揚壓力強度系數可按表的規

46.2.1

定確定。

··

15

HH

11

HH

11

B

H=H-H

12

B

H=H-H

12

αH

αH

H

2

H

HH

2

2

2

HH

11

BHH

H=H-H1

1

12

B

H=H-H

12

αH

11

αH

12

b

αH

H

2

H

2

H

H

2

2

H

H

11

H=H-HB

12

HH

11

B

H=H-H

12

H

2

H

2

H

2

HαH

2

△△△△

△△△

△△△

△△

△表壩底面的滲透壓力和揚壓力強度系數

6.2.1

壩基處理情況

壩型及部位

()設置防滲帷幕及()設置防滲帷幕及主、

AB

排水孔副排水孔并抽排

滲透壓力強度系數主排水孔前的揚壓力殘余揚壓力

部位壩型

強度系數強度系數

αα1α2

實體重力壩

0.250.200.50

寬縫重力壩

0.200.150.50

河

床

大頭支墩壩

0.200.150.50

壩

段

空腹重力壩——

0.25

拱壩

0.250.200.50

實體重力壩——

0.35

寬縫重力壩——

0.30

岸

坡

大頭支墩壩——

0.30

壩

段

空腹重力壩——

0.35

拱壩——

0.35

注：壩基僅設排水孔而未設防滲帷幕時,滲透壓力強度系數可按表中()項

1αA

適當提高。壩基僅設防滲帷幕而未設排水孔時,滲透壓力強度系數取

α

。

0.5～0.7

拱壩拱座側面排水孔處的滲透壓力強度系數,可按表中“岸坡壩段”采用

2

,,。

但對于地質條件復雜的高拱壩則應經三維滲流計算或試驗驗證

0.35

(),

壩體內部計算截面上的揚壓力分布圖宜符合下

6.2.26.2.2

列規定：

實體重力壩未設壩體排水管時,上游壩面處揚壓力作用水

1

,,,()。

頭為下游壩面處為其間以直線連接見圖

H1H26.2.2a

設有壩體排水管時,壩體內部計算截面上的揚壓力分布,

2

()、()、()、(),

見圖排水管處的壩體內部滲透壓力強度

6.2.2bcde

系數取值宜符合下列規定：

α

3

)實體重力壩、拱壩及空腹重力壩的實體部位可采用；

10.2

··

16)、,

寬縫重力壩大頭支墩壩的無寬縫部位可采用有寬

20.2

縫部位可采用。

0.15

11

3

33

2b

22

（a）實體重力壩未設排水孔（b）實體重力壩（c）寬縫重力壩

1

33

2

2

（d）拱壩（e）空腹重力壩

圖壩體內計算截面上揚壓力分布

6.2.2

—壩內排水管；—排水管中心線；—計算截面；

123

—；—；

上下游壩面處揚壓力作用水頭差計算壩段的壩面寬度

HB

—排水管處壩體內部滲透壓力強度系數

α3

,

當壩前地基面設有黏土鋪蓋或多泥沙河流的壩前地基面

6.2.3

,

上已形成淤沙鋪蓋時可依據工程經驗對壩踵及排水孔處的揚壓

力作用水頭進行折減。

壩后護坦底面的揚壓力分布,可根據相應設計狀況或工況

6.2.4

下壩趾與護坦首部連接處的揚壓力作用水頭,以及護坦下游水位

。,

確定當底部設置妥善的排水系統并具備檢修條件且接縫間止

··

17

H

H

1

1

B

H=H-H

12

H

H

1

1

B

HH

2

2

αH

31

H

H

1

1

B

H=H-H

12

αH

3

HH

1

1

H

B

H

22

H

H

1

1

B

H=H-H

αH12

31

αH

3

HH

2

2

△△

△△△

△△△,。

水可靠時可考慮排水對降低揚壓力的影響

當壩基面呈臺階狀且不宜簡化為平面時,壩基面揚壓力分

6.2.5

布及滲透壓力、揚壓力強度系數可按照本標準第條確定。

6.2.1

壩基地質條件相近時,壩基面滲透壓力從上游至下游沿基面可近

似按線性分布計算。對于地質條件復雜的壩基,可結合三維滲流

。

場計算分析確定壩基面揚壓力

,

壩基深層潛在滑動面的揚壓力分布可根據潛在滑動面上

6.2.6

游作用水頭、下游作用水頭、壩基防滲排水措施以及滑動面特性等

分析確定,地質條件復雜時可采用三維滲流場計算分析確定。

水閘的揚壓力

6.3

,

巖基上水閘底面的揚壓力分布圖形可按本標準第節

6.3.16.2

中實體重力壩的情況確定。

軟基上水閘底面的揚壓力分布圖形,宜根據上、下游計算

6.3.2

水位,閘底板地下輪廓線的布置情況,地基土質分布及其滲透特性

等條件分析確定。計算可采用改進阻力系數法或流網法,也可采

。。

用數值分析方法改進阻力系數法可按本標準附錄執行

D

軟基上水閘兩岸墩墻側向滲透壓力的分布圖形應符合下

6.3.3

列規定：

當墻后土層的滲透系數不大于地基滲透系數時,可近似地

1

采用相應部位的閘底滲透壓力分布圖形；

當墻后土層的滲透系數大于地基滲透系數時,應按側向繞

2

；

流計算確定

,。

對于大型水閘應經數值計算分析驗證

3

水電站廠房和泵站廠房的揚壓力

6.4

巖基上河床式水電站廠房、泵站廠房底面的揚壓力分布圖形,

6.4.1

可按本標準第節中巖基上的實體重力壩的情況確定；對于壩后

6.2

、,。

式岸邊式水電站廠房可按巖基上實體重力壩的情況分析確定

··

18,、,

巖基上的壩后式水電站廠房當廠壩為整體連接或所設

6.4.2

永久性變形縫經止水封閉時,其底面的揚壓力分布應與壩體共同

考慮。壩后式廠房揚壓力分布(圖)宜符合下列規定：

6.4.2

對于實體重力壩壩后式廠房,當上